最新高中化学苏教版必修2课时作业232电能转化为化学能 Word版含答案.docx
《最新高中化学苏教版必修2课时作业232电能转化为化学能 Word版含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新高中化学苏教版必修2课时作业232电能转化为化学能 Word版含答案.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
最新高中化学苏教版必修2课时作业232电能转化为化学能Word版含答案
课时作业12 电能转化为化学能
踩点训练
1．如图所示装配仪器，接通直接电源，电解饱和食盐水，则电解开始时，在碳棒和铁钉表面都有气体生成，其中碳棒表面生成的气体是（ ）
A．Cl2B．O2
C．H2D．HCl
【解析】 碳棒和电源的正极相连，是电解池的阳极，其电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，所以产生氯气。
【答案】 A
2．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是（ ）
A．氧化、还原B．还原、氧化
C．氧化、氧化D．还原、还原
【解析】 原电池的正极和电解池的阴极都发生还原反应，而原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应。
故选D。
【答案】 D
3．（双选）工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝，下列电极反应式正确的是（ ）
A．阴极：
2H＋＋2e－===H2↑
B．阴极：
Al3＋＋3e－===Al
C．阳极：
4OH－＋4e－===2H2O＋O2↑
D．阳极：
2O2－－4e－===O2↑
【解析】 因为电解的是熔融状态下的氧化铝，没有水的存在，所以电解液中没有H＋和OH－，只有Al3＋和O2－，Al3＋在阴极上放电变成Al，O2－在阳极上放电变成O2。
故选BD。
【答案】 BD
4．以铂为阳极，铜为阴极，电解硫酸铜水溶液，在阳极和阴极上析出物质的质量比是（ ）
A．1：
8B．8：
1
C．1：
4D．4：
1
【解析】 由于用铂做阳极，因此电极不参与电解过程。
电解硫酸铜溶液的电极反应：
阴极：
2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极：
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。
得失电子数均为4mol时，则阳极和阴极生成物分别为O2和Cu，其物质的量比为1：
2，化成质量比即为32：
（2×64）＝1：
4。
【答案】 C
5．X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2＋和Z2＋共存的溶液时，Y先析出；又知M2＋的氧化性强于Y2＋。
则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A．X>Z>Y>MB．X>Y>Z>M
C．M>Z>X>YD．X>Z>M>Y
【解析】 金属X和Z用导线连接放入稀H2SO4中，形成原电池，X溶解说明金属活动性X>Z；电解Y2＋和Z2＋共存的溶液时，Y先析出，则金属活动性Z>Y；离子的氧化性越强，其单质的金属活动性越弱，则金属活动性Y>M，所以正确答案为A。
【答案】 A
6．按下图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量，下列叙述不正确的是（ ）
A．E表示反应生成Cu的物质的量
B．E表示反应生成H2O的物质的量
C．F表示反应生成H2SO4的物质的量
D．F表示反应生成O2的物质的量
【解析】 装置中发生的电解反应为2CuSO4＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O2↑，当转移4mol电子时，生成H2SO4和Cu都是2mol，生成O2为1mol，消耗H2O为2mol，所以C项错误。
【答案】 C
7．在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（ ）
A．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有锌离子
B．铂作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有锌离子
C．铁作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有亚铁离子
【解析】 根据电镀原理，应用镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质作电解液。
【答案】 A
8．工业上用电解熔融的氯化钠的方法制取金属钠，试回答下列问题：
（1）金属钠在________极上产生。
（2）写出产生氯气的电极方程式________。
（3）该反应是否是离子反应________（填“是”或“不是”），若是，则该反应的离子方程式为________（若不是则该空不填）。
【解析】 离子反应发生的前提条件是电解质必须电离出自由移动的离子，氯化钠熔融的状态下，能够电离出自由移动的离子Cl－和Na＋，所以该反应属于离子反应。
其阳极反应方程式为：
2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应方程式为：
2Na＋＋2e－===2Na，总反应式为：
2Na＋＋2Cl－
2Na＋Cl2↑
【答案】
（1）阴
（2）2Cl－－2e－===Cl2↑
（3）是 2Na＋＋2Cl－
2Na＋Cl2↑
9．根据下图，回答下列问题：
（1）闭合S1，装置属于____，锌极作____。
（2）闭合S2，装置属于________，锌极上的反应式为____________________________。
（3）闭合S3，装置属于________，总反应式为____________________________。
【解析】
（1）闭合S1时，无外加电源，装置属于原电池，Zn比Cu活泼，作电池的负极，其电极反应式为：
Zn－2e－===Zn2＋；Cu片作电池的正极，其电极反应式为：
2H＋＋2e－===H2↑，总反应为：
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
（2）闭合S2时，有外加电源，装置属于电解池，Zn片与电源的正极相连，是电解池的阳极，其电极反应式为：
Zn－2e－===Zn2＋；Cu片与电源的负极相连，是电解池的阴极，其电极反应式为：
2H＋＋2e－===H2↑，总反应为：
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
（3）闭合S3时，有外加电源，装置属于电解池，Zn片与电源的负极相连，是电解池的阴极，其电极反应式为：
2H＋＋2e－===H2↑；铜片是电解池的阳极，电极反应式为：
Cu－2e－===Cu2＋，总反应式为：
Cu＋2H＋
Cu2＋＋H2↑
【答案】
（1）原电池 负极
（2）电解池 Zn－2e－===Zn2＋
（3）电解池 Cu＋2H＋
Cu2＋＋H2↑
巩固提升
1．滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做如下图甲、乙两个实验，能发现附近变成红色的电极是（ ）
A．a、cB．b、d
C．a、dD．b、c
【解析】 甲中构成原电池，b为正极，发生反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，乙中d极为阴极，发生反应2H＋＋2e－===H2↑，同时生成OH－，故b、d两极显碱性，滤纸呈红色。
【答案】 B
2．（双选）用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ）
A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变
B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小
C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2：
1
D．电解氯化铜溶液在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：
1
【解析】 电解稀硫酸溶液，实质是电解水，硫酸溶液浓度增大，溶液pH减小；电解稀氢氧化钠溶液，也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液pH增大；电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别是H2和O2，两者的物质的量之比为2：
1；电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别是Cu和Cl2，两者的物质的量之比为1：
1。
【答案】 CD
3．（双选）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是（ ）
A．电能全部转化为化学能
B．粗铜接电源正极，发生氧化反应
C．溶液中Cu2＋向阳极移动
D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
【解析】 电解精炼铜过程中电能转变为化学能的同时，部分电能转化为热能，A错；电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，B对；电解过程中Cu2＋向阴极移动，C错；精铜中Ag、Pt、Au放电能力比铜弱，形成阳极泥，可以回收，D对。
【答案】 BD
4．从Cu2＋、Na＋、SO
、Cl－四种离子中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：
（1）以碳棒为电极，使电解质质量减小，水量不变，进行电解，应采用的电解质是________；
（2）以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少，进行电解，则采用的电解质是________；
（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量都减少，进行电解，则电解质是________。
【解析】 阳极都为惰性电极，
（1）中相当于电解溶液中的电解质；
（2）相当于电解水；（3）中既电解溶质又电解水。
【答案】
（1）CuCl2
（2）Na2SO4 （3）NaCl、CuSO4
5．电解原理在化学工业中有广泛应用。
如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为________________________________________________________________________，
在X极附近观察到的现象是________________________________________________________________________。
②Y电极上的电极反应式为________，检验该电极反应产物的方法及现象是____________________________________。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是________，电极反应式是__________________________________。
②Y电极的材料是________，电极反应式是__________________________________。
（说明：
杂质发生的电极反应不必写出）
【解析】
（1）①依题意可知道是氯碱工业的原理，由电源的正负极可判断，X为阴极，电极反应式为：
2H＋＋2e－===H2↑，由于H＋不断减少，溶液中OH－增多，滴入酚酞溶液会变红。
②Y为阳极，电极反应式为：
2Cl－－2e－===Cl2↑，氯气可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
（2）用电解方法精炼粗铜，要求纯铜作阴极，即X极，电极反应式为：
Cu2＋＋2e－===Cu；粗铜作阳极，即Y极，电极反应式为：
Cu－2e－===Cu2＋。
【答案】
（1）①2H＋＋2e－===H2↑ 产生大量气泡、溶液变红
②2Cl－－2e－===Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色
（2）①纯铜 Cu2＋＋2e－===Cu ②粗铜 Cu－2e－===Cu2＋
6．如图所示，用a、b两惰性电极电解200mLCuSO4溶液，通电一段时间后，当a极的质量不再增加时，取出洗净干燥后，发现质量增加了6.4g。
回答下列各问题：
（1）标出电源的正负极：
c为________________，d为______________。
（2）b极上发生反应的电极反应式为：
______________________________，溶液中总的反应方程式为__________________________。
（3）反应前CuSO4溶液的物质的量浓度为：
______________，反应后溶液中H＋的浓度为________（均不考虑溶液体积变化）。
【解析】
（1）a极质量增加，说明a极有Cu析出，应为阴极，故c为负极，d为正极。
（2）b极与电源的正极d相连，故b极为阳极，电极放电顺序：
OH－>SO
，所以电极反应式为：
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。
溶液中总的反应方程式为：
2CuSO4＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O2↑。
（3）n（CuSO4）＝n（Cu）＝
＝0.1mol，则反应前c（CuSO4）＝
＝0.5mol·L－1。
由电解的总反应方程式可知，c（H＋）＝2c（H2SO4）＝2c（CuSO4）＝1mol·L－1。
【答案】
（1）负极 正极
（2）4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
2CuSO4＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O2↑
（3）0.5mol·L－1 1mol·L－1
课时作业8 化学反应速率
踩点训练
1．（双选）有的化学反应进行得很快，几乎在瞬间即可完成，如产生美丽焰火的反应；有的化学反应进行得比较缓慢，如金属的锈蚀；还有一些化学反应进行极其缓慢，如塑料的自行分解。
为了表示化学反应的快慢，我们引入了化学反应速率。
已知反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，在5L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率为（ ）
A．v（O2）＝0.01mol·（L·s）－1
B．v（NO）＝0.08mol·（L·s）－1
C．v（H2O）＝0.003mol·（L·s）－1
D．v（NH3）＝0.002mol·（L·s）－1
【解析】 先求出NO的反应速率，然后运用“化学反应速率之比等于化学方程式中各物质前的计量数之比”求出其他物质的反应速率。
根据题意计算得v（NO）＝0.002mol·（L·s）－1
因v（O2）：
v（NO）＝5：
4
故v（O2）＝0.0025mol·（L·s）－1
同理v（H2O）＝0.003mol·（L·s）－1
v（NH3）＝0.002mol·（L·s）－1。
【答案】 CD
2．已知反应A＋3B===2C＋D在某段时间以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L－1·min－1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（ ）
A．0.5mol·L－1·min－1
B．1mol·L－1·min－1
C．2mol·L－1·min－1
D．3mol·L－1·min－1
【解析】 根据A的变化量，求出其他物质的变化量，然后根据定义进行求解。
【答案】 C
3．1830年，法国化学品制造商库尔曼就提出，氨能跟氧气在铂催化下得到硝酸，其中第一步反应为：
4NH3＋5O24NO＋6H2O（各物质均为气态），若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）[mol·L－1·min－1]表示，则正确的关系是（ ）
A．4v（NH3）/5＝v（O2）
B．5v（O2）/6＝v（H2O）
C．2v（NH3）/3＝v（H2O）
D．4v（O2）/5＝v（NO）
【解析】 根据化学计量数之比等于化学反应速率之比。
【答案】 D
4．某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z。
反应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol/L，用Y2的变化表示的反应速率v（Y2）＝0.1mol/（L·min），生成的c（Z）为0.4mol/L，则该反应的化学方程式是（ ）
A．X2＋2Y22XY2
B．2X2＋Y22X2Y
C．3X2＋Y22X3Y
D．X2＋3Y22XY3
【解析】 用X2表示的反应速率为：
v（X2）＝
＝0.3mol/（L·min）；用Z表示的化学反应速率v（Z）＝
＝0.2mol/（L·min），故X2、Y2和Z的反应速率之比（即化学方程式中物质的化学计量数之比）为：
v（X2）：
v（Y2）：
v（Z）＝0.3mol/（L·min）：
0.1mol/（L·min）：
0.2mol/（L·min）＝3：
1：
2。
根据原子守恒，可确定Z的化学式为X3Y，故可得出反应的化学方程式。
【答案】 D
5．氨气分解反应在容积为2L的密闭容器内进行。
已知起始时氨气的物质的量为4mol,5秒末为2.4mol，则用氨气表示该反应的速率为（ ）
A．0.32mol/（L·s）B．0.16mol/（L·s）
C．1.6mol/（L·s）D．0.8mol/（L·s）
【解析】 化学反应速率是用单位时间内某物质浓度的变化来表示，其中“单位时间”和“物质浓度的变化”两个因素必须同时考虑缺一不可，若忽略了“单位时间”只考虑氨气的物质的量的变化，会误选C，只考虑氨气的浓度的变化，会误选D。
若将反应速率误认为是以单位时间内物质的物质的量变化来表示，会误选A。
正确的计算是：
v（NH3）＝
＝0.16mol/（L·s）。
【答案】 B
6．在下列四种反应条件下，锌和盐酸反应速率最快的是（ ）
A．20℃时，将锌片放入0.01mol·L－1的稀盐酸中
B．20℃时，将锌片放入0.1mol·L－1的稀盐酸中
C．50℃时，将锌片放入0.01mol·L－1的稀盐酸中
D．50℃时，将锌片放入0.1mol·L－1的稀盐酸中
【解析】 反应温度越高，盐酸的浓度越大，反应速率越快。
【答案】 D
7．通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。
下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是（ ）
【解析】 铁门表面喷漆可以减缓铁门被氧化生锈的速率，A选项不符合；橡胶中加炭黑既可减缓橡胶老化的速率，又可增大橡胶的耐磨性，B选项不符合；扇子扇煤炉火可以增大炉内空气流动的速率，使炉内单位时间内通过氧气的量增大，加快煤的燃烧速率，C选项符合；木质电线杆表面烤焦后会形成一层常温下化学性质非常稳定的木炭，减缓土壤中木质电线杆的腐烂速率，D选项不符合。
【答案】 C
8．实验探究
实验题目
双氧水分解反应
实验步骤
在一支试管中加入2～3mL约5%的H2O2，然后滴加1～2滴1mol·L－1的FeCl3溶液
待试管中产生大量气泡时，用带火星的火柴梗检验产生的气体
实验现象
用化学方程式解释实验现象
【答案】
实验现象
产生大量气泡
带火星的火柴梗复燃
用化学方程式解释实验现象
2H2O22H2O＋O2↑
9．把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图所示。
其中t1～t2速率变化的主要原因是______________________________；t2～t3速率变化的主要原因是____________________。
【解析】 Mg与HCl溶液的反应是放热反应，该反应中并存两个影响化学反应速率的外因：
一是反应放出的热能使反应体系温度升高，化学反应速率增大；二是反应使HCl物质的量浓度减小，化学反应速率减小。
由图像可知，在t1～t2的时间内温度变化是影响化学反应速率的主要外因，在t2～t3的时间内，HCl物质的量浓度的变化是影响化学反应速率的主要外因。
【答案】 反应是放热反应，温度升高使化学反应速率提高 HCl物质的量浓度变小使化学反应速率降低
巩固提升
1．下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是（ ）
A．在炭粉中加入KClO3，点燃时燃烧更为剧烈
B．锌与稀硫酸反应中加入少量浓硫酸而使反应放出H2的速率加快
C．双氧水中加入少量MnO2，可迅速放出气体
D．固态FeCl3和固体NaOH混合后，加入水能迅速产生沉淀
【解析】 A中，速率加快的原因是KClO3分解产生的O2助燃；B中，增大硫酸浓度；C中，MnO2是双氧水分解的催化剂；D中，水的加入，使固体溶解，增大了物质的接触面积。
【答案】 C
2．下列措施对增大反应速率明显有效的是（ ）
A．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝粉改为铝片
B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用质量分数为98.3%的浓硫酸
C．Zn与稀硫酸反应时，适当提高溶液的温度
D．Na与水反应时增大水的用量
【解析】 A项减小了固体表面积，反应速率减小；B项改用98.3%浓硫酸会使铁钝化；C项升温，化学反应速率增大；D项增加水的用量不会提高反应速率。
【答案】 C
3．下列四支试管中，过氧化氢分解产生氧气的化学反应速率最大的是（ ）
试管
温度
过氧化氢浓度
催化剂
A
室温（25℃）
12%
有
B
水浴加热（50℃）
4%
无
C
水浴加热（50℃）
12%
有
D
室温（25℃）
4%
无
【解析】 温度越高反应速率越大，浓度越高反应速率越大，使用催化剂可以大大提高反应速率。
故选C。
【答案】 C
4．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率。
（1）集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：
________。
（2）等质量的大理石块和大理石粉末分别与相同浓度的盐酸反应，大理石粉末反应快：
________________。
（3）硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在纯氧中迅速燃烧发出明亮的蓝紫色火焰：
______________________。
（4）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2产生气体的速率很快：
______________________。
（5）同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌条和镁条，产生气体有快有慢：
______________________。
（6）食品在夏天易霉变，冬天就不易发生该现象：
________________。
【解析】
（1）光照H2和Cl2的混合气体发生爆炸，说明光照可加快该反应的速率。
（2）说明固体反应物的颗粒越小，反应速率越快。
（3）硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧速率快，说明增大反应物的浓度可加快反应速率。
（4）MnO2是KClO3分解制O2的催化剂，加入催化剂能显著地增大反应速率。
（5）镁比锌的金属性强，镁与盐酸反应剧烈，说明反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素。
（6）夏天温度高，食品易霉变，冬天温度低，食品不易霉变，说明温度越高，食品霉变的速率越快。
【答案】
（1）光照
（2）固体反应物的颗粒大小 （3）反应物的浓度 （4）催化剂 （5）反应物的性质
（6）温度
5．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：
3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g），经5min时，测得D的浓度为0.5mol·L－1，c（A）：
c（B）＝3：
5，C的平均反应速率是0.1mol·（L·min）－1。
回答下列问题：
（1）5min内A的平均反应速率为__________________________________
mol·（L·min）－1。
（2）x＝________。
（3）开始B的浓度为________mol·L－1。
【解析】 5min时D的浓度为0.5mol·L－1，则D的平均反应速率v（D）＝
＝0.1mol·（L·min）－1，即v（C）＝v（D），由反应速率之比等于化学计量数之比可知x＝2。
同理可知v（A）＝0.15mol·（L·min）－1；v（B）＝0.05mol·（L·min）－1。
由此可知在5min内A的浓度减少量为0.75mol·L－1；B的浓度减少0.25mol·L－1；假设A、B的起始浓度为x，可得
＝
，解得x＝1.5mol·L－1。
【答案】
（1）0.15
（2）2 （3）1.5
6．下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验序号
金属质量/g
金属状态
c（H2SO4）/mol·L－1
V（H2SO4）/mL
溶液温度/℃
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
升级会员 